隧道开挖质量自控体系

隧道开挖质量自控体系

隧道开挖包括洞口的开挖和洞身的开挖。洞口段的开挖应尽量选择在雨季进行，并且优先做好洞口排水系统，仰坡进行喷锚支护，必要时进行地表预注浆，施工时遵循“重地质、短进尺，弱爆破，强支护，早成环，勤量测”的原则，加强工序衔接和工艺控制，确保洞口的围岩稳定，并且及时修筑洞门，确保施工安全。

隧道洞身开挖应采取一切措施保护围岩的自承能力，主要采用光面爆破、预裂爆破或非爆破的机械辅助开挖方法。拱部宜采用光面爆破，侧壁宜采用预裂爆破，底板（仰拱）应预留光爆层进行光面爆破。光面爆破和预裂爆破参数应通过试验确定，并根据现场爆破效果不断进行调整。

一、隧道开挖质量的技术控制措施：

1、根据地质条件、覆盖层厚度、衬砌断面、隧道长度及工期要求等，通过经济、技术比较后确定洞身的开挖方式和开挖方法。主要采用光面爆破、预裂爆破或非爆破的机械辅助开挖方法。

对于人工开挖的隧道，为了控制超欠挖及减少对围岩的扰动，隧道拱部弧形及边墙周边宜优先采用风镐分台阶开挖，核心土及中槽均采用挖掘机开挖，开挖进尺根据围岩稳定性确定，边墙一般分两个台阶施工，上下台阶相距2～5m，左右边墙错开2～5m.，以不影响各台阶施工为依据。开挖方法的选择也要考虑开挖进度与支护、衬砌等后续工序的协调情况。

对于节理发育的软岩隧道宜采用预切槽机、独臂钻机、自由断面掘进机等机械设备辅助开挖，以保证开挖轮廓面的平整度。

2、采用钻爆法施工时，应根据选用的爆破材料和钻爆机具，并且通过爆破试验，选择合理的钻爆参数，必要时在施工过程中，根据地质条件的变化和对振动波的监测，不断调整钻爆参数，实现光面爆破，把对围岩、支护及衬砌的扰动减到最小程度。

3、采用TGP12、地质素描、地质雷达、红外线探水仪、超前水平钻孔等方法对隧道进行超前地质预报，对于变化了的地质条件，及时组织有关各方，确认变更，调整开挖方法、工序安排和支护参数，使其符合实际情况，达到信息化施工、安全施工的目标。

二、隧道开挖质量现场控制措施： 1、放样布眼

钻眼前由测量人员采用仪器（宜优先采用隧道激光断面仪或其它类似的仪器）标出开挖轮廓线和炮孔位置，或设炮眼排间距标尺，或实行领杆工制度，尽可能减小或排除炮眼误差，并且坚持每个循环都用仪器测量放线。

炮眼布置应符合下列规定：

a 周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置，保证开挖断面符合设计要求。底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破，双线隧道Ⅰ、Ⅱ级围岩段的中心水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。

b 辅助炮眼交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间，力求爆破出的石块块度适合装碴

的需要，必要时可以采用小破碎爆破大的石块以方便装碴。

c 周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上，掏槽炮眼应加深10～20cm。

2、钻孔

钻眼宜采用钻孔台车，有条件时优先选用由计算机导引的钻孔台车，以提高钻眼精度（包括炮眼的开孔位置、角度、深度）。

钻眼应选操作净空较小的凿岩机，以保证凿岩机的操作净空（即两炮之间的衔接台阶宽度）和隧道壁面平整。

钻眼作业应符合下列规定：

a 炮眼的深度和斜率应符合钻爆设计。掏槽眼眼口间距误差不大于3 cm、眼底间距误差不得大于5 cm；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于5 cm；周边眼眼口位置误差不得大于3 cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线3～5 cm/ m（深眼取大值，浅眼取小值）。

b 当采用凿岩机钻眼时，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5 cm；辅助眼眼口排距、行距误差均不得大于10 cm；周边眼眼口位置误差不得大于5 cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15 cm。

c 当开挖面凹凸较大时，应按实际情况调整炮眼深度，使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。

d 钻眼完毕，按炮眼布置图进行检查并做好记录，对不符合要求的炮眼应重钻，经检查合格后方可装药。

e 采用凿岩机凿孔，当凿孔高度超过2m，都应配备与开挖断面相适应的作业台阶进行凿孔；钻孔作业应定人定岗，尤其是左右侧周边眼司钻工不宜变动。 3、清孔装药

为避免眼底偏差角度过大，钻眼要由培训熟练的司钻工操作，或采取先钻凿一个标准眼，插入炮棍，其它眼平行钻进的方法，或选用有控制钻眼角度装置的钻眼台车进行钻眼，

钻眼完成后应采用专用的高压风管将炮孔内的岩块和污泥吹干净，防止因堵孔而无法装药。

专职人员领取炸药爆破器材时应对爆破器材进行检验，防止炸药因损坏或不合格而影响爆破质量。

专职炮工按设计要求分组编号，“对号入座”式装药，忙而不乱、有序进行。 所有装药的炮眼应采用炮泥堵塞，炮泥宜采用炮泥机制作的黏土炮泥，堵塞前应事先将炮泥制成比炮孔直径稍小一点的炮泥条备用，堵塞长度应通过计算确定，浅孔应将余孔全部堵塞。不得采用炸药的包装材料等替代炮泥堵塞。

4、联网起爆 起爆网路为复式网路，各炮眼雷管段数相同，专职负责人逐个进行检查，确保起爆的可靠性和准确性。

爆破作业时，所有人员应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。安全地点至爆破工作面的距离，在独头坑道内不应小于200 m，当采用全断面开挖时，应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。

5、爆后检查。

爆破后，掌子面强劲通风，负责人尽早进行爆破现场查看，并且采用隧道激光断面仪或其它类似的仪器检查爆破效果，要求爆破效果应符合下列要求：

a 爆破后围岩的稳定情况应符合：硬岩无剥落；中硬岩基本无剥落；软弱围岩无大的剥落或坍塌。

b 不应欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，允许岩石个别突出部分侵入衬砌（每1m2不大于0.1 m2、高度不大于5cm）。拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。

c 开挖轮廓符合设计要求，开挖面平整。

d 爆破进尺达到设计要求，爆出的石块块度满足装碴要求。

e 炮眼痕迹保存率应达到硬岩80%及以上，中硬岩60%及以上。

f 采用风钻打眼，炮眼深度在3m以内时，两茬炮衔接处的台阶不得大于15㎝；采用台车打眼时，接茬处的台阶高度应按机型而定，但不得大于25㎝。

若爆破效果达不到以上要求，应及时处理，对爆破实况进行研究，进行完善，对不同岩层进行调正爆破参数，进一步提高施工效率。

三、注意事项

1、光面爆破中的钻眼设计时应注意周边眼间距与抵抗线的相对距离要合理，通常减小周边眼间距和抵抗线，爆破后轮廓成形好。

2、周边眼装药集中度太大易造成超挖，而太小易造成欠挖。装药结构应均匀分布，眼底可相对加强一些。软岩周边眼装药宜采用导爆索或导爆索束。

3、周边轮廓线和炮眼的放样宜采用隧道激光断面仪或其它类似的仪器，尽量减少人工操作。周边轮廓线的放样误差应不大于±2㎝。

4、减小周边眼开眼误差，硬岩位置在轮廓线上，软岩可向内偏5～10㎝。

5、减小外插角的误差，一般小于3m时，外插角的斜率宜为0.05；大于3m时外插角的斜率宜为0.05～0.03；外插角的方向应与该点轮廓线的法线方向相一致。

6、当在浅埋、软岩、邻近有建筑物等特殊情况地段爆破时，应采用仪器检测围岩爆破扰动范围和垂直振速，若振速超过规定时，应调整爆破设计参数，并采取措施控制爆破对围岩的扰动程度，近可能的保护围岩的自承能力。

7、隧道每次放炮或掘进一定长度（5m）都要进行中线水平的测量，并在此基础上进行掌子面测量，确保开挖后的中线及高程在允许偏差之内。

8、隧道开挖后及时进行监控量测，并按监控量测结果和现场实际情况及时调整预留变形量，防止隧道因变形量过大而导致侵限。